Planches (cartes de circuits imprimés, cartes de circuits imprimés, …) peut être fabriqué de plusieurs façons, dans cet article, il y a deux méthodes de fraisage de PCB que nous aimerions présenter. Le premier chemin va comme ça:
• Faire un film
• Exposition du matériau de base photosensible
• Développer
• Gravure
• Forage
• Décoing
• Revêtement avec vernis à souder
La deuxième façon de Fabrication de PCB-Fraisage PCB , qui au premier abord semble plus attrayant, est le fraisage d'isolation. Cela nécessite les étapes suivantes:
• Génération des données de fraisage, de préférence comme code G selon DIN 66025
• Serrage du matériau de base
• Fraisage des contours des pistes conductrices
• Perçage des trous pour les composants dans le même serrage
• Revêtement avec vernis à souder
Les points suivants parlent du fraisage d'isolation:
• Les bases Matériau PCB est moins cher
• La panique avec les produits chimiques disparaît
• La production d'un seul prototype de PCB est plus rapide
D'autre part, ça parle contre:
• Vous avez besoin d'une fraiseuse CNC extrêmement coûteuse, avec l'électronique de contrôle et le logiciel PCB nécessaires. Rien ne devrait aller en dessous 2,000,- Coûts totaux en euros, même en auto-construction. En tant que fabricant de PCB en Chine depuis 2006, MOKO Technology fabrique des circuits imprimés avec des fraiseuses CNC avancées pour assurer une bonne qualité
• Des couteaux en carbure coûteux sont nécessaires pour le fraisage, qui ne durent généralement que 1 - 2 Conseils européens
• La création des données de fraisage n'est pas facile
• Le réglage des paramètres de fraisage PCB est difficile et ne fonctionne généralement que par essais et erreurs
• Le fraisage d'une planche européenne unilatérale peut prendre plus d'une heure
• La poussière de fraisage (fibres de verre!) peut être nocif pour la santé
Si vous souhaitez toujours fraiser vos cartes de circuits imprimés, voici la procédure que vous pouvez utiliser pour produire la planche illustrée ci-dessus avec les dimensions 100 mm x 60 mm. Ceci est le tableau de commande du moteur de broche de la fraiseuse. La planche n'est qu'unilatérale, mais la production de planches double face est possible selon le même procédé. Il est important qu'une largeur de trace puisse être créée, qui permet d'effectuer une trace entre deux connexions IC. Autrement, seules des planches très simples peuvent être fraisées. Le fait que cela puisse réussir montre l'agrandissement de découpe suivant:
La largeur de la trace doit être d'environ 0.3 mm, la distance entre les traces et les yeux soudés sur 0.4 mm. Cela signifie que la carte PCB peut également être soudée judicieusement sans souder constamment des traces les unes avec les autres. pourtant, cela nécessite un fer à souder décent avec une fine, pointe longue et bon fil à souder (0.5 mm).
Sans logiciel approprié, bien sûr, rien ne fonctionne. Vous pouvez utiliser le logiciel de mise en page Eagle pour concevoir les cartes de circuits imprimés, bien sûr, si vous trouvez la technologie MOKO, vous pouvez obtenir la conception de PCB aussi gratuitement avec votre besoin de fabrication de PCB. Eagle a une version gratuite pour essayer et pour les petits projets. Ceci est également intéressant pour les personnes qui utilisent un programme de mise en page différent, comme nous le verrons plus tard.
pourtant, la création de programmes de fraisage de PCB pour le fraisage d'isolant n'est pas une fonction standard d'Eagle. But because it is possible to have such functions carried out by so-called “ULPs” (Programmes de langue utilisateur), un homme du nom de John Johnson s'est mérité d'écrire une ULP appropriée.
L'ULP peut être téléchargé depuis la page de téléchargement de CadSoft. Premier, look for the “pcb-gcode.zip” ULP. Malheureusement, il n'y a pas de fonction de recherche, mais les ULP sont triées par ordre alphabétique. Téléchargez le fichier zip et décompressez tous les fichiers qu'il contient sur le c:-répertoire programmes-EAGLE-4.12-ulp.
Maintenant, if you type “run pcb-gcode -setup” in Eagle’s layout view on the command line, l'écran de configuration suivant devrait apparaître:
Ici, vous définissez les paramètres suivants:
• Generate top outlines – Generate PCB milling data for the conductor tracks of the top
• Generate top drills – Create drilling data for the top
• Generate top fills – Create milling data to remove all copper between traces and soldering eyes (généralement pas nécessaire)
• Comment les paramètres du haut
• Generate Milling – generates milling data from the mill layer of the board (par ex.. contour ou découpes plus grandes)
• Isolation Default – this should be a very small value, 0.0025 est OK
• Isolation Maximum – the maximum width of the insulation
• Isolation Step Size – how much wider the insulation becomes with each pass
• Microns – thousandths of a millimeter
• Millimeters – millimeters
• Mils – Thousandths of An inch
• Inches – inches (25.4 mm)
Then click on the “Machine” tab. La fenêtre suivante apparaît:
Ici, vous définissez les paramètres suivants:
• Z High – A position that avoids collisions with clamping devices
• Z Up - La position sur laquelle l'axe Z est entraîné au-dessus de la planche lors d'un positionnement pressé. Ne doit pas être choisi trop haut pour gagner du temps
• Z Down – Intrusion depth of the cutter
• Profondeur de forage, légèrement plus que l'épaisseur de la carte de circuit imprimé
• Drill Dwell – Bore time
• Milling Depth – PCB Milling depth for outlines and cut-outs, légèrement plus que l'épaisseur de la planche
• Position sur laquelle l'axe Z est entraîné pour un changement d'outil pratique
Broche (broche de fraisage)
• Spin Up Time – Time in seconds to keep the spindle at speed
• Etching Tool Size – Width of the engraving stitch for milling the trace outlines (voir ci-dessous)
• XY – Feed speed for the X and Y axes during PCB milling
• Z – Immersion speed of the cutter
Then click on the “GCode Style” tab. La fenêtre suivante apparaît:
Ici, vous pouvez maintenant définir pour quel programme de commande PC le code doit être généré. This is what a so-called “post processor” (.pp) Est-ce que. En tant que fan de Mach3, I chose “Mach”. S'il n'y a pas de post-processeur pour le programme de contrôle que vous utilisez, vous pouvez en créer un vous-même en procédant comme suit:
• Choisissez le post-processeur le plus proche de celui souhaité
• Ensuite, ouvrez le fichier gcode-defaults.h dans le répertoire C:-Programmes-EAGLE-4.12-ulp avec l'éditeur
• Effectuer les modifications nécessaires
• Do not change the format codes such as “%f”, “%d”, etc.
• Enregistrez le fichier sous un nouveau nom, par ex.. “Cover.pp”
ensuite, lorsque vous cliquez sur Accepter, les modifications de configuration sont enregistrées. Clicking “Accept and make my board” saves the configuration changes and starts generating the milling and drilling data. Clicking “Cancel” discards all changes.
Générer les données d'Eagle est très simple, mais certains détails doivent être pris en compte pour créer un circuit imprimé utilisable. Premier, you should set the “Design Rules”. Pour faire ça, enter “drc” on the command line or click on the corresponding icon. La fenêtre des règles de conception apparaît.
Premier, click on the “Clearance” tab and set all distances to 16mil (0.4 mm). C'est avant tout un bon point de départ pour vos propres expériences. Then click on the “Sizes” tab.
Réglez la largeur de piste minimale à 16 mil (0.4 mm). Ceci est important lorsque vous travaillez avec l'Autorouter. Then click on “Restring”.
Réglez les pads (connecteurs de composants) à 16mil. Cela garantit qu'ils ne deviennent pas trop petits.
Toutes les valeurs sont celles avec lesquelles je travaille et avec lesquelles j'ai obtenu de bons résultats. Bien sûr, vous pourrez peut-être obtenir de meilleurs résultats avec d'autres valeurs.
Then click “Check”. Vous obtiendrez probablement une liste d'erreurs qui se plaignent de trop peu de distances entre les traces. Modifiez l'espacement en conséquence. pourtant, vous pouvez ignorer trop peu de distances où les traces sont effectuées entre les ports IC. Ils ne doivent pas non plus y rendre les traces plus étroites.
Les fichiers suivants sont ensuite générés, qui ont tous le nom de votre fichier schématique, auquel les extensions suivantes sont attachées:
• top.nc: les contours de trace pour le haut de la planche
• bot.nc: les contours de trace pour le bas de la planche
• tf.nc: Données de fraisage pour éliminer le cuivre restant sur le dessus (généralement pas nécessaire)
• bf.nc: Données de fraisage pour éliminer le cuivre restant sur le fond (généralement pas nécessaire)
• td.nc: Données de forage, vu du haut. Au début, il y a un tableau avec les diamètres de forage requis. Due to the conversion inch millimeters with partly “crunch” values. Prends juste l'exercice qui se rapproche le plus.
Ceux-ci doivent être utilisés dans la production de panneaux unilatéraux, sinon le conseil devrait être retourné.
mt.nc: Données de fraisage pour les contours et les découpes, vu du haut.
mb.nc: Données de fraisage pour les contours et les découpes, vu du bas.
Ces fichiers sont écrits dans le même répertoire que votre fichier schématique.
Pour un premier test, vous pouvez maintenant ouvrir le top.nc ou bot.nc dans Mach3 et voir le résultat. Probablement, l'affichage des bandes de fraisage est en dehors de la fenêtre d'aperçu. Donc, réduisez la taille de l'écran jusqu'à ce que vous voyiez le tableau. Puis déplacez-les et déplacez-les jusqu'à ce que vous ayez une image claire:
Cliquez sur l'image pour la voir en taille réelle et vérifiez les contours des traces et des connecteurs des composants. Les endroits où les traces sont effectuées entre les connexions des composants sont particulièrement critiques.. S'il n'y a pas de piste de fraisage entre la piste conductrice et la connexion, alors vous devez réduire la largeur du point de fraisage dans la configuration (Taille de l'outil de gravure).
Pour pouvoir fraiser la planche, vous devez d'abord le serrer. Cela fait une différence significative que vous travailliez avec un contrôleur de profondeur de gravure ou non. Le contrôleur de profondeur de gravure garantit que le point de fraisage du PCB a toujours la même profondeur d'immersion en tous les points de la carte. Parce que le Stichel est en forme de V, la profondeur détermine la largeur de l'isolant, c'est à dire. la bande fraisée. Si cela devient trop large, puis tes traces disparaissent dans le nirvana, ça devient trop étroit, le cuivre s'arrête et conduit à des courts-circuits. Le contrôleur de profondeur de ma machine ressemble à ceci:
Le tuyau court à l'avant est le raccordement de l'aspirateur, la vis micrométrique est utilisée pour le réglage de la hauteur. Je décrirai comment le contrôleur de profondeur fonctionne et est construit ailleurs.
Parce que le contrôleur de profondeur de gravure appuie fermement la carte sur la sous-couche, il n'a pas besoin d'être sécurisé contre le décollage. Au lieu, il est important de sécuriser la planche contre le glissement. Dans ce but, J'ai construit un cadre composé de 1.0 tôles d'aluminium rigides mm sur plaque de bois.
Deux bandes de tôle forment un angle dans lequel la planche est pressée par deux coins du même matériau. L'image doit rendre le principe compréhensible. Ce type de fixation présente l'avantage pour la production en série que les planches sont toujours serrées dans la même position. Je peux donc d'abord fraiser toutes les planches et les percer en un seul passage sans avoir à changer constamment de programme et d'outil.
Vous pouvez utiliser des points de gravure pour le fraisage, qui sont des pièces en tiges rondes en carbure, dont la moitié est broyée dans la zone inférieure. Ceux-ci sont ensuite poncés à différents angles de pointe. L'angle de meulage est toujours la moitié de la taille de l'angle de pointe. La pointe est légèrement poncée, résultant en une pointe. La largeur de coupe et l'angle de pointe peuvent être sélectionnés lors de la commande. Jusque là, J'ai obtenu les meilleurs résultats avec 0.1 largeur de coupe mm, un angle de pointe de 40 ° et une profondeur de fraisage de 0.2 mm. Le dessin montre un truc:
Le diamètre de l'arbre doit être 3 mm, qui s'adapte également aux pinces Proxxon. Il y a aussi des points avec 1/8 diamètre de l'arbre en pouces, qui ne rentrent pas correctement dans le 3.2 mm collet and tend to “egg”. Jetez un œil à eBay, il y a plusieurs vendeurs. Assurez-vous que vous obtenez des points avec un bord coupé fini, vous devez moudre vous-même des points sans couper avec une machine à poncer les points.
Le point zéro de la pièce est situé sur le bord avant gauche de la carte PCB dans les données de fraisage pour le dessus. Au fond, toutefois, il est situé à droite, bord avant. Toutes les valeurs de coordonnées de l'axe X sont négatives!
Si vous travaillez avec un curseur de profondeur de gravure, vous savez régler la hauteur. Autrement, le moyen le plus simple est de serrer un cutter et de le faire passer sur la planche pendant une courte période. Puis desserrez le mandrin et déposez le cutter sur la planche. Resserrez ensuite l'avance et réglez l'axe Z sur zéro. N'oubliez pas de remonter un peu l'axe Z!
La profondeur d'immersion est très critique, car cela se traduit par la largeur de la bande de fraisage PCB. La formule pour cela est:
Fraise 40 °: Largeur = Profondeur d'immersion * 0.7279
Fraise 60 °: Largeur = Profondeur d'immersion * 1,1547
Vous avez besoin d'une certaine profondeur d'immersion minimale (0.15 - 0.2 mm dans mon expérience), sinon une crête sera créée au niveau des toiles fraisées. Étant donné que les inexactitudes de la machine jouent également un rôle, Je conseille d'essayer certains des déchets.
La vitesse de la broche de fraisage doit être aussi élevée que possible afin d'obtenir une coupe sans bavures. Vitesses de broche de 20,000 le régime est OK. pourtant, sur ma machine avec 6,000 rpm également des cartes assez propres sont disponibles.
Il est maintenant temps de commencer! Faites également attention à la distance de sécurité nécessaire de la fraise et à l'absence de moyen de serrage. N'oubliez pas d'allumer la broche! Vous ne serez probablement pas satisfait du premier résultat et devrez expérimenter un peu.
L'un des charmes du processus est que vous pouvez percer la planche immédiatement. Pour faire ça, vous avez besoin des données de perçage de la page respective. Les trous traversent toute la planche dans tous les cas, mais sont une image miroir du bas vers le haut, c'est à dire. également avec les données de forage, le point zéro du bas est l'avant droit. Dès qu'un changement de foret est nécessaire, le programme de fraisage PCB s'arrête et déplace la broche dans la position que vous avez spécifiée pour le changement d'outil.
Comme déjà mentionné, la production de panneaux double face est également possible. Pour faire ça, placer un séparé, petit trou dans le lauyout de la planche et notez les coordonnées. Pour faire ça, enter “info” on the command line and click on the hole. Vous verrez alors une petite fenêtre
La première coordonnée (52.07) est l'axe X, le second est l'axe Y, vu du haut. Si vous avez tourné la planche après le fraisage et le perçage du dessus, positionner le centre de la broche de fraisage exactement sur ce trou et entrer les valeurs de coordonnées comme positions X et Y dans le contrôleur. Vous devez entrer la coordonnée X comme valeur négative!
Si vous travaillez avec un autre programme de mise en page, vous pouvez lire les données Gerber et Exellon à l'aide d'Eagle Power Tools, puis générer les données de fraisage à partir de celui-ci, et selon un fabricant de circuits imprimés en qui vous pouvez avoir confiance, La technologie MOKO peut être un bon choix car nous sommes professionnels dans la fabrication et l'assemblage de cartes de circuits imprimés depuis 2006, nous sommes également ouverts à répondre à toutes vos questions sur les problèmes de vos circuits imprimés!
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